JPH0959302A - 保形性の高い微細粉末状セルロース及びその懸濁液 - Google Patents
保形性の高い微細粉末状セルロース及びその懸濁液Info
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Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 少量の添加量でスラリー状物、ペースト状物
に優れた保形性を付与でき、またゲル状物、成形物の強
度を向上させる微細粉末状セルロースまたはその懸濁液
を得る。 【解決手段】 懸濁液にした時の降伏応力τy と固形分
濃度Ｃとの関係が、下記の式(1) 、好ましくは式(2) 満
たす微細粉末状セルロース。 ｌｏｇτy ≧4.8 ｌｏｇＣ−3.5 (1) ｌｏｇτy ≧4.8 ｌｏｇＣ−2.5 (2)
に優れた保形性を付与でき、またゲル状物、成形物の強
度を向上させる微細粉末状セルロースまたはその懸濁液
を得る。 【解決手段】 懸濁液にした時の降伏応力τy と固形分
濃度Ｃとの関係が、下記の式(1) 、好ましくは式(2) 満
たす微細粉末状セルロース。 ｌｏｇτy ≧4.8 ｌｏｇＣ−3.5 (1) ｌｏｇτy ≧4.8 ｌｏｇＣ−2.5 (2)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は保形性の良い微細粉
末状のセルロースに関するものであり、更に詳しくは各
産業分野において必要とされる、懸濁液またはペースト
にしたときに優れた保形性を実現する微細粉末状セルロ
ースに関するものである。
末状のセルロースに関するものであり、更に詳しくは各
産業分野において必要とされる、懸濁液またはペースト
にしたときに優れた保形性を実現する微細粉末状セルロ
ースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】微細粉
末状のセルロース等の懸濁液が粘稠な流動特性を示すこ
とはよく知られている。しかし、懸濁物質の多くは粒子
状で、その懸濁液のレオロジー的性質は、高固形分濃度
の懸濁液を調製することにより達成される。即ち、低固
形分濃度では粘性が低く、保形性が低いことを意味して
いる。このことは、各産業分野において、微細粉末の懸
濁液を、スラリー状物、ペースト状物の保形性の向上や
ゲル状物、成形物の補強を目的として使用するには多く
の添加量が必要となり、好ましくない。
末状のセルロース等の懸濁液が粘稠な流動特性を示すこ
とはよく知られている。しかし、懸濁物質の多くは粒子
状で、その懸濁液のレオロジー的性質は、高固形分濃度
の懸濁液を調製することにより達成される。即ち、低固
形分濃度では粘性が低く、保形性が低いことを意味して
いる。このことは、各産業分野において、微細粉末の懸
濁液を、スラリー状物、ペースト状物の保形性の向上や
ゲル状物、成形物の補強を目的として使用するには多く
の添加量が必要となり、好ましくない。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、微細粉末
状セルロースの水懸濁液のレオロジー特性とスラリー状
物、ペースト状物の保形性やゲル状物、成形物の強度と
の関係を詳しく検討した結果、懸濁液の降伏応力τy が
一定レベル以上のものが優れた効果を発現することを見
出し、本発明を完成した。
状セルロースの水懸濁液のレオロジー特性とスラリー状
物、ペースト状物の保形性やゲル状物、成形物の強度と
の関係を詳しく検討した結果、懸濁液の降伏応力τy が
一定レベル以上のものが優れた効果を発現することを見
出し、本発明を完成した。
【０００４】即ち、少量の添加量でスラリー状物、ペー
スト状物の保形性やゲル状物、成形物の強度に対して優
れた改良効果を実現するためには、使用する微細粉末状
セルロースを懸濁液にした時の降伏応力τy と固形分濃
度Ｃとの関係が式(1) ｌｏｇτy ≧4.8 ｌｏｇＣ−3.5 (1) 好ましくは式(2) 、 ｌｏｇτy ≧4.8 ｌｏｇＣ−2.5 (2) を満たせばよいことを見出した。
スト状物の保形性やゲル状物、成形物の強度に対して優
れた改良効果を実現するためには、使用する微細粉末状
セルロースを懸濁液にした時の降伏応力τy と固形分濃
度Ｃとの関係が式(1) ｌｏｇτy ≧4.8 ｌｏｇＣ−3.5 (1) 好ましくは式(2) 、 ｌｏｇτy ≧4.8 ｌｏｇＣ−2.5 (2) を満たせばよいことを見出した。
【０００５】降伏応力τy と固形分濃度Ｃとの関係が式
(1) 、好ましくは式(2) を満たしていない場合、目標と
するスラリー状物、ペースト状物の保形性やゲル状物、
成形物の強度を得るために、多くの添加量が必要となり
好ましくない。本発明でいう降伏応力τy は以下の方法
で求める。各固形分濃度（重量％）に調製した懸濁液
を、二重円筒粘度計(Haake社製）を用い、25℃で、せん
断速度を１分間に一定の上昇速度で０ｓ-1から 100ｓ-1
まで次第に上げる測定を行う。得られた流動曲線上のせ
ん断速度30ｓ-1以上の点でCassonプロットを作成し、直
線関係に従う領域をせん断速度０ｓ-1へ外挿して求めた
降伏応力をτy とする。
(1) 、好ましくは式(2) を満たしていない場合、目標と
するスラリー状物、ペースト状物の保形性やゲル状物、
成形物の強度を得るために、多くの添加量が必要となり
好ましくない。本発明でいう降伏応力τy は以下の方法
で求める。各固形分濃度（重量％）に調製した懸濁液
を、二重円筒粘度計(Haake社製）を用い、25℃で、せん
断速度を１分間に一定の上昇速度で０ｓ-1から 100ｓ-1
まで次第に上げる測定を行う。得られた流動曲線上のせ
ん断速度30ｓ-1以上の点でCassonプロットを作成し、直
線関係に従う領域をせん断速度０ｓ-1へ外挿して求めた
降伏応力をτy とする。
【０００６】本発明の微細粉末を構成する材料は、セル
ロース、セルロース誘導体であり、これらは食品、紙、
医薬・化粧品等、工業分野の広きにわたって有用であ
る。本発明の微細粉末状セルロースは、乾燥状態で使用
してもよいし、懸濁液で使用してもよい。懸濁液の媒体
としては、特に限定されないが、水、ジメチルスルフォ
キシド、グリセリン、及び低級アルコールのような有機
溶媒が挙げられる。扱い易さ、安全性の点で水が媒体と
して優れている。
ロース、セルロース誘導体であり、これらは食品、紙、
医薬・化粧品等、工業分野の広きにわたって有用であ
る。本発明の微細粉末状セルロースは、乾燥状態で使用
してもよいし、懸濁液で使用してもよい。懸濁液の媒体
としては、特に限定されないが、水、ジメチルスルフォ
キシド、グリセリン、及び低級アルコールのような有機
溶媒が挙げられる。扱い易さ、安全性の点で水が媒体と
して優れている。
【０００７】本発明の微細粉末状セルロースまたはその
懸濁液を得る方法としては、高圧ホモジナイザー（特公
昭６０−１９９２１号）、マスコロイダー（特願昭３−
６８０４９号）、ディスクリファイナー、ホモミキサー
等分散液の状態で微細化する方法を含めて、実施の際に
使える繊維質材料微細化技術の中から所望の降伏応力が
得られるものを基準に選べばよい。高圧ホモジナイザー
は、特に有力な手段である。これを用いた方法として
は、繊維状物質の懸濁液を、少なくとも100 kg／cm2 の
圧力差で小径オリフィスを通過させ、高速で器壁に衝突
させて急速に減速させる操作を繰り返すことにより、繊
維状物質の軸方向に強力なせん断を加えて微細化し、安
定な懸濁液を得る方法が挙げられる。微細粉末状セルロ
ースを構成する材料を媒体中に懸濁させ、高圧ホモジナ
イザー内を循環させる。この時、付加圧力と循環回数を
調節することにより、式(1) 好ましくは式(2) を満足す
る懸濁液を得ることができる。上記方法により得られた
懸濁液は、そのまま使用してもよいし、濃縮または乾燥
したものを使用してもよい。ただし、濃縮または乾燥の
際には、再分散性を維持するため第三成分を添加すると
よい。水懸濁液の第三成分としては、グルコース、蔗
糖、澱粉、デキストリン、ペクチン、ローカストビーン
ガム、アラビアガム、カラギーナン、カルボキシメチル
セルロース、ヒドロキシエチルセルロースなど単糖類、
多糖類及び多糖類の水溶性誘導体、グリセリン、プロピ
レングリコールなど多価アルコール類、ホルムアミド、
ジメチルホルムアミドなど酸アミド類、未処理の粉末な
どが優れている。
懸濁液を得る方法としては、高圧ホモジナイザー（特公
昭６０−１９９２１号）、マスコロイダー（特願昭３−
６８０４９号）、ディスクリファイナー、ホモミキサー
等分散液の状態で微細化する方法を含めて、実施の際に
使える繊維質材料微細化技術の中から所望の降伏応力が
得られるものを基準に選べばよい。高圧ホモジナイザー
は、特に有力な手段である。これを用いた方法として
は、繊維状物質の懸濁液を、少なくとも100 kg／cm2 の
圧力差で小径オリフィスを通過させ、高速で器壁に衝突
させて急速に減速させる操作を繰り返すことにより、繊
維状物質の軸方向に強力なせん断を加えて微細化し、安
定な懸濁液を得る方法が挙げられる。微細粉末状セルロ
ースを構成する材料を媒体中に懸濁させ、高圧ホモジナ
イザー内を循環させる。この時、付加圧力と循環回数を
調節することにより、式(1) 好ましくは式(2) を満足す
る懸濁液を得ることができる。上記方法により得られた
懸濁液は、そのまま使用してもよいし、濃縮または乾燥
したものを使用してもよい。ただし、濃縮または乾燥の
際には、再分散性を維持するため第三成分を添加すると
よい。水懸濁液の第三成分としては、グルコース、蔗
糖、澱粉、デキストリン、ペクチン、ローカストビーン
ガム、アラビアガム、カラギーナン、カルボキシメチル
セルロース、ヒドロキシエチルセルロースなど単糖類、
多糖類及び多糖類の水溶性誘導体、グリセリン、プロピ
レングリコールなど多価アルコール類、ホルムアミド、
ジメチルホルムアミドなど酸アミド類、未処理の粉末な
どが優れている。
【０００８】本発明の微細粉末状セルロース又はその懸
濁液は、それ自体が優れた保形性を有するものである
が、これを食品、医薬品、化学品、化粧品、製紙業等の
各種分野で用いられるスラリー、ペースト状物、ゲル状
物、成形物に添加することにより、それらの保形性や強
度を改良することができる。
濁液は、それ自体が優れた保形性を有するものである
が、これを食品、医薬品、化学品、化粧品、製紙業等の
各種分野で用いられるスラリー、ペースト状物、ゲル状
物、成形物に添加することにより、それらの保形性や強
度を改良することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明を実施例により説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【００１０】実施例１ 水を媒体とし、精製セルファイトパルプ（α−セルロー
ス含量92〜93％、重合度1050〜1070) を上記の高圧ホモ
ジナイザーを用いて微小繊維状セルロース懸濁液を製造
し、懸濁液１（固形分濃度２％）及び懸濁液２（同４
％）を調製した。また、粉末状パルプ（α−セルロース
含量75〜80％、平均粒径20μｍ) を高圧ホモジナイザー
を用いて同様に処理し、懸濁液３（同４％）を調製し
た。それぞれについて流動性測定を行い、得られた降伏
応力τy （Ｐａ）を図１に示した。
ス含量92〜93％、重合度1050〜1070) を上記の高圧ホモ
ジナイザーを用いて微小繊維状セルロース懸濁液を製造
し、懸濁液１（固形分濃度２％）及び懸濁液２（同４
％）を調製した。また、粉末状パルプ（α−セルロース
含量75〜80％、平均粒径20μｍ) を高圧ホモジナイザー
を用いて同様に処理し、懸濁液３（同４％）を調製し
た。それぞれについて流動性測定を行い、得られた降伏
応力τy （Ｐａ）を図１に示した。
【００１１】参考例１ 実施例１で得られた各種懸濁液を漬物（ふすま漬け）用
増粘剤として使用し、漬床の保形性を評価した。水洗い
した大根を塩漬けした下漬け大根70kgを下記の組成から
なる漬床に７日間漬け込み、漬床の状態を観察した。そ
の結果を表１に記載した。比較品１は微結晶セルロース
（商品名：アビセルPH 101、旭化成工業 (株) 製）の４
％水分散液を増粘剤として用いた。また比較品１の微結
晶セルロースの水分散液の降伏応力は、図１に示したよ
うに、式(2) の図面下側の領域に当てはまる。 ＜ふすま床組成＞ ふすま 5 kg トウモロコシ皮 5 kg 食塩 1.5 kg 甘草 50 kg みりん 50 ｇ リンゴ酸 50 ｇ グルタミン酸ソーダ 100 ｇ 増粘剤（表１） 100 ｇ 水 5 kg なお、漬床の保形性の評価は、触った感触及び外観の目
視にて判定した。その評価基準は以下の通りである。 ◎：非常に優れた保形性と適度な粘性を示す。 ○：比較的良好な保形性と粘性を示す。 ×：保形性と粘性が劣悪である。
増粘剤として使用し、漬床の保形性を評価した。水洗い
した大根を塩漬けした下漬け大根70kgを下記の組成から
なる漬床に７日間漬け込み、漬床の状態を観察した。そ
の結果を表１に記載した。比較品１は微結晶セルロース
（商品名：アビセルPH 101、旭化成工業 (株) 製）の４
％水分散液を増粘剤として用いた。また比較品１の微結
晶セルロースの水分散液の降伏応力は、図１に示したよ
うに、式(2) の図面下側の領域に当てはまる。 ＜ふすま床組成＞ ふすま 5 kg トウモロコシ皮 5 kg 食塩 1.5 kg 甘草 50 kg みりん 50 ｇ リンゴ酸 50 ｇ グルタミン酸ソーダ 100 ｇ 増粘剤（表１） 100 ｇ 水 5 kg なお、漬床の保形性の評価は、触った感触及び外観の目
視にて判定した。その評価基準は以下の通りである。 ◎：非常に優れた保形性と適度な粘性を示す。 ○：比較的良好な保形性と粘性を示す。 ×：保形性と粘性が劣悪である。
【００１２】
【表１】
【００１３】参考例２ 実施例１で得られた懸濁液を卵白と混合してゼリー状の
セルロース系食品改良剤を調製し、その強度を評価し
た。卵白、微細粉末状セルロースの懸濁液及び水を下記
表２の組成でよく攪拌して混合し、１日静置して気泡を
除いた後、得られた混合物のゼリー強度を表２に示し
た。レオメーター（不動工業（株）社製）を使用し、直
径７mmの球を１mm/minの速度で試料に押し込み、得られ
た最大応力を押し込んだ深さで割った値をゼリー強度と
した。比較品２には粉末パルプ（α−セルロース含量75
〜80％、平均粒径30μｍ）の４％水分散液を用いた。ま
た比較品２で用いた粉末パルプの水分散液の降伏応力
は、図１に示したように、式(2) の図面下側の領域に当
てはまる。
セルロース系食品改良剤を調製し、その強度を評価し
た。卵白、微細粉末状セルロースの懸濁液及び水を下記
表２の組成でよく攪拌して混合し、１日静置して気泡を
除いた後、得られた混合物のゼリー強度を表２に示し
た。レオメーター（不動工業（株）社製）を使用し、直
径７mmの球を１mm/minの速度で試料に押し込み、得られ
た最大応力を押し込んだ深さで割った値をゼリー強度と
した。比較品２には粉末パルプ（α−セルロース含量75
〜80％、平均粒径30μｍ）の４％水分散液を用いた。ま
た比較品２で用いた粉末パルプの水分散液の降伏応力
は、図１に示したように、式(2) の図面下側の領域に当
てはまる。
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】参考例３ 実施例１で得られた懸濁液を紙力強化剤として使用し、
紙力の評価を行なった。平均繊維長１mm、平均繊維径約
10μｍのガラス繊維と叩解度22〜23°SRのリンターを原
料とし、そのスラリーに懸濁液１又は３を添加して、密
度 0.3ｇ／cm3程度となるように調整して、手抄きの含
浸加工原紙を作製した。得られた紙の乾強度（引っ張り
強度）を表４に示した。表４中の懸濁液１又は３の添加
量は固形分換算値である。
紙力の評価を行なった。平均繊維長１mm、平均繊維径約
10μｍのガラス繊維と叩解度22〜23°SRのリンターを原
料とし、そのスラリーに懸濁液１又は３を添加して、密
度 0.3ｇ／cm3程度となるように調整して、手抄きの含
浸加工原紙を作製した。得られた紙の乾強度（引っ張り
強度）を表４に示した。表４中の懸濁液１又は３の添加
量は固形分換算値である。
【００１７】
【表４】
【００１８】
【発明の効果】本発明による保形性の高い微細粉末状セ
ルロースまたはその懸濁液は、少量の添加でスラリーや
ペースト状物に優れた保形性を付与し、またゲル状物や
成形物の補強効果を実現することができるため、産業分
野の広きにわたって使用することができる。
ルロースまたはその懸濁液は、少量の添加でスラリーや
ペースト状物に優れた保形性を付与し、またゲル状物や
成形物の補強効果を実現することができるため、産業分
野の広きにわたって使用することができる。
【図１】降伏応力と濃度の関係を示すグラフ
Claims (5)
- 【請求項１】 その懸濁液の降伏応力τy が下記式を満
足する微細粉末状セルロース。 ｌｏｇτy ≧ 4.8ｌｏｇＣ−3.5 Ｃ：降伏応力測定時の微細粉末の濃度（重量％） - 【請求項２】 その懸濁液の降伏応力τy が下記式を満
足する微細粉末状セルロース。 ｌｏｇτy ≧ 4.8ｌｏｇＣ−2.5 Ｃ：降伏応力測定時の微細粉末の濃度（重量％） - 【請求項３】 微細粉末状セルロースが、微小繊維状セ
ルロースである請求項１又は２記載の微細粉末。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れか１項記載の微細粉
末状セルロースを含む懸濁液。 - 【請求項５】 懸濁液の分散媒体が水である請求項４記
載の懸濁液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21893395A JPH0959302A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 保形性の高い微細粉末状セルロース及びその懸濁液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21893395A JPH0959302A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 保形性の高い微細粉末状セルロース及びその懸濁液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959302A true JPH0959302A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16727604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21893395A Pending JPH0959302A (ja) | 1995-08-28 | 1995-08-28 | 保形性の高い微細粉末状セルロース及びその懸濁液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0959302A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7838666B2 (en) | 2002-07-12 | 2010-11-23 | Asahi Kasei Kabushik Kaisha | Water-dispersible cellulose and process for producing the same |
-
1995
- 1995-08-28 JP JP21893395A patent/JPH0959302A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7838666B2 (en) | 2002-07-12 | 2010-11-23 | Asahi Kasei Kabushik Kaisha | Water-dispersible cellulose and process for producing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051220 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060217 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070320 |